内置加劲肋L形双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能模拟研究

双钢板组合剪力墙延性好、承载力高、施工方便,广泛应用于高层建筑中。通过有限元软件ABAQUS对内置加劲肋L形双钢板组合剪力墙和普通L形双钢板组合剪力墙进行数值模拟,并进行对比分析,研究加劲肋厚度、间距及不同布置方式等参数对内置加劲肋L形双钢板剪力墙力学性能的影响。结果表明:与普通L形双钢板组合剪力墙相比,内置加劲肋L形双钢板组合剪力墙具有更好的承载力、耗能能力、刚度及抗屈曲能力;减小加劲肋间距可提高墙体承载力、耗能能力及抗屈曲能力;改变加劲肋厚度对墙体抗震性能无显著影响;加劲肋水平布置的L形双钢板组合剪力墙具有更好的承载力和抗屈曲能力,加劲肋竖向布置的L形双钢板组合剪力墙具有更好的耗能能力。

带T形加劲肋双钢板组合剪力墙数值模拟研究

采用OpenSees软件对带T形加劲肋双钢板组合剪力墙的低周反复荷载试验进行了数值模拟,并通过与试验结果的对比验证了数值模拟的可靠性。在此基础上,通过数值模拟对影响该类组合剪力墙抗震性能的轴压比、剪跨比、钢板厚度等主要参数进行了分析。结果表明,增大剪力墙的轴压比会使承载力略微提高,但也会使后期刚度退化加快。剪跨比的增大会使剪力墙加载刚度和水平峰值荷载大幅减小,位移延性系数和等效黏滞阻尼系数也相对减小。增加外包钢板尤其是端部钢板的厚度,剪力墙承载力和耗能能力会显著提高。

蝴蝶形钢板剪力墙-自复位钢框架性能研究

蝴蝶形钢板剪力墙-自复位钢框架结构作为一种新型的结构体系,融合了蝴蝶形钢板延性耗能以及自复位钢框架复位性能。为明确该框架结构的性能,需采用有限元软件进行模拟分析。论文对研究目的进行概述,对有限元软件的选择及建立进行分析,总结了该框架性能影响因素及变化规律,供相关人员参考。

自复位钢框架-蝴蝶形钢板剪力墙体系两层结构抗震试验研究

为了研究蝴蝶形钢板剪力墙-自复位结构体系的抗震性能,对7个两层单跨1/2缩尺蝴蝶形钢板的自复位钢框架试件进行了低周反复荷载试验。根据试验结果着重分析了蝴蝶形钢板的高厚比、高宽比和蝴蝶杆层数以及试件的初始预应力等参数对试件的承载力、滞回性能、耗能能力和复位效果等性能的影响。试验结果表明:随着钢板的高厚比和高宽比的减小,试件的承载力和耗能能力增大,但残余变形随着高厚比减小而增加,且几乎不受高宽比的影响;蝴蝶杆层数越多,试件的承载力和残余变形越大,前期耗能越迅速,但最终耗能量相同;初始预应力越大,试件的承载力越大,耗能能力越弱,残余变形越小。

利用蝴蝶形钢板剪力墙耗能的自复位结构体系研究

应用ANSYS软件对利用蝴蝶形钢板剪力墙耗能的自复位结构体系进行了有限元模拟,主要研究了钢绞线预拉力值、蝴蝶板厚度、蝴蝶板中开缝区短柱高厚比L/t、蝴蝶板中开缝区短柱宽厚比b/t等参数对结构自复位能力、承载力、抗侧刚度、耗能能力以及延性性能的影响。分析结果表明,通过合理的参数设计,利用蝴蝶形钢板剪力墙耗能的自复位结构体系能够把塑性变形集中在蝴蝶板中,使框架梁柱处于弹性状态,在地震作用后没有残余变形,能够方便快速地修复;并且拥有较高的抗侧刚度、承载力,较强的耗能能力和较好的延性性能。钢绞线初始预拉力值对结构复位能力影响较大,蝴蝶板厚度以及蝴蝶短柱高厚比、宽厚比对结构抗侧刚度、承载力、耗能能力以及延性影响较大。

多孔蝴蝶形钢板剪力墙的抗震性能试验研究

为了研究多孔蝴蝶形钢板剪力墙的抗震性能,对4个足尺多孔蝴蝶形钢板剪力墙试件进行了低周反复加载试验。在蝴蝶杆腰宽比控制在0.4的前提下,研究了钢板厚度和开孔率对多孔蝴蝶形钢板剪力墙滞回性能、承载力和耗能性能的影响。试验结果表明:多孔蝴蝶形钢板剪力墙具有良好的抗震性能,是一种较理想的抗侧力构件和耗能构件;多孔蝴蝶形钢板剪力墙的最终破坏模式为钢板最外侧蝴蝶杆端部撕裂;随着钢板墙厚度的增大和钢板开孔率的减小,试件的抗侧刚度及承载力增大,耗能量增多。

带边缘加劲的单个蝴蝶形钢板剪力墙滞回分析

为了提升传统钢板剪力墙的耗能性能,提出了一种新型的钢板剪力墙形式——带边缘加劲的单个蝴蝶形钢板剪力墙。通过有限元软件ANSYS对其进行滞回模拟,得到滞回曲线、骨架曲线、耗能曲线及刚度退化曲线。为了研究带边缘加劲的单个蝴蝶形钢板剪力墙的耗能能力和刚度变化,在层高h一定的条件下,通过改变钢板宽度b及钢板厚度t,进行对比分析,得出不同高厚比h/t和宽厚比b/t对钢板耗能能力、承载力和刚度的影响,并给出建议的h/t与b/t的取值范围。

井字形加劲部分连接钢板剪力墙的性能分析

井字形加劲部分连接钢板剪力墙是对部分连接钢板剪力墙进行了加劲改进,在保持其优势的同时,改善其性能,是一种新型钢板剪力墙结构体系。井字形加劲后,结构的传力机制变得更为复杂,采用有限元软件ABAQUS进行模拟计算,探究了井字形加劲部分连接钢板剪力墙在水平低周往复荷载作用下的滞回性能,分析了加劲位置、肋板高厚比、加劲刚度比和钢板高厚比等相关参数对结构整体性能的影响。

螺栓数量对槽钢加劲蝴蝶形钢板墙抗震性能的影响

采用有限元软件Abaqus,对侧边采用栓接槽钢加劲的蝴蝶形钢板墙进行滞回模拟,重点研究了槽钢上螺栓个数m对蝴蝶形钢板墙的滞回性能、刚度、承载力、耗能能力和刚度退化等性能的影响。给出了蝴蝶形钢板墙弹性刚度的理论,与模拟值进行了比较。研究结果表明:当m=3时,槽钢提供面外约束且参与受力的程度较小,试件承载力提升很小,弹性刚度与侧边无加劲的试件相同且与理论值基本吻合;随着m的增大,槽钢参与受力的程度提升,试件弹性刚度、承载力和耗能量明显增大,刚度退化速度变慢;当m≥5时,增加螺栓个数m基本不再提高试件的弹性刚度和承载力,且试件后期耗能能力还会略微降低,因此建议m取5。

嵌入单个蝴蝶形钢板剪力墙的自复位结构体系的抗震性能研究

在蝴蝶形钢板剪力墙研究的基础上设计了单个蝴蝶形钢板剪力墙。对单个蝴蝶形钢板剪力墙构造和原理进行了说明,研究单个蝴蝶形钢板剪力墙嵌入自复位钢框架中的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、承载力退化、耗能和复位性能。分析结果表明,不含钢板的自复位钢框架自复位效果较好,框架不耗能,可以用于自复位结构体系的研究。当单个加劲蝴蝶形钢板剪力墙嵌入到自复位钢框架中,随着高宽比的变化,结构的滞回性能、承载力峰值及稳定性、耗能和结构残余位移角影响程度较小,可以为设计单个蝴蝶形钢板剪力墙的设计提供参考。